JP2002237300A - Battery containing pellet constituting double current- collector screen cathode - Google Patents

Battery containing pellet constituting double current- collector screen cathode

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JP2002237300A
JP2002237300A JP2001390636A JP2001390636A JP2002237300A JP 2002237300 A JP2002237300 A JP 2002237300A JP 2001390636 A JP2001390636 A JP 2001390636A JP 2001390636 A JP2001390636 A JP 2001390636A JP 2002237300 A JP2002237300 A JP 2002237300A
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electrode
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カン ホン
Sally Ann Smesko
アン スメスコ サリー
Esther S Takeuchi
エス、タケウチ エスター
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Greatbatch Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrode structure having the form of a first active material/a current collector/a second active material. SOLUTION: One of electrode active materials cannot be moved to the opposite side through the current collector when it is in a coagulated state, but in the non-coagulated state, the electrode active material can be communicated through the current collector. On the other hand, the second active material is powder that cannot be communicated through the current collector in the coagulated state nor in the non-coagulated state. To finish electrode structure, the aggregate of the first active material/the current collector/the second active material is pressed in the direction of the second electrode active material from the first electrode active material, or in the reverse direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化学エネルギーの
電気エネルギーへの変換に関する。より詳しく説明する
と、本発明は、新規なサンドイッチ状カソード設計およ
びこれを製造するための工程に関する。サンドイッチ電
極は、一次リチウム電池のカソードおよび二次リチウム
・イオン電池の正電極として使用される。これらの設計
はこのような電池を、インプラント(植え込み)可能な
医用デバイスに電力供給するのに特に有効である。
[0001] The present invention relates to the conversion of chemical energy into electrical energy. More specifically, the present invention relates to a novel sandwich-like cathode design and a process for manufacturing the same. Sandwich electrodes are used as the cathode of primary lithium batteries and the positive electrode of secondary lithium-ion batteries. These designs are particularly useful in powering such batteries for implantable medical devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】初期の医用デバイスは多くの場合、少な
くとも二つのリチウム電気化学電池がその電源として直
列に使用されていた。しかし、現在これらの電気回路は
以前よりエネルギーの消費が少なくなっている。これは
最近において単一のリチウム・電池を信頼できる電源と
して使用することを可能にしたものである。単一電池設
計の場合、多数のアプリケーションにおいて高電力密度
の必要性はパルス電圧の低下による低電力密度化を上ま
わるほど大きい。従って、この必要条件を達成するため
には大きい電極表面積が必要である。しかし、電極表面
積が増大すればするほど、不活性物質(集電体、セパレ
ータ等)をシステムに導入する量が多くなり、結果的
に、電池の体積容量が減ることになる。さらに、電池の
容量と電力効率に依存する医用デバイスの寿命にも関心
を払わなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Early medical devices often used at least two lithium electrochemical cells in series as their power source. However, these electrical circuits now consume less energy than before. This has recently made it possible to use a single lithium battery as a reliable power source. In the case of a single battery design, the need for high power density in many applications is greater than lower power density due to lower pulse voltage. Therefore, a large electrode surface area is required to achieve this requirement. However, the greater the electrode surface area, the greater the amount of inert material (current collectors, separators, etc.) introduced into the system, resulting in a reduction in the volume capacity of the battery. In addition, attention must be paid to the life of the medical device, which depends on battery capacity and power efficiency.

【0003】CFx のような高い容量の物質をSVOの
ような高率のカソード物質と混合して使用する試みは、
ウエイス(Weiss)他による米国特許第5,18
0,642号で報告されている。しかし、この種のカソ
ード混合物質で作られた電気化学電池は比較的低率の能
力しか有しない。カソード混合物の一部として、CFx
を使用することによって電池の理論上の容量を増大させ
る利点は、インプラント可能な心臓細動除去器内で要求
される高率の放電アプリケーションにおいて、その電気
的可能出力を低下することによってその一部がバランス
されることである。
[0003] high rate cathode material mixed with an attempt to use such as SVO high volume of material, such as CF x is
U.S. Patent No. 5,18 to Weiss et al.
0,642. However, electrochemical cells made with this type of cathode mixture have relatively low capacity. As part of the cathode mixture, CF x
The advantage of increasing the theoretical capacity of the battery by using a PDP is partly by lowering its electrical potential in high rate discharge applications required in implantable cardiac defibrillators. Is to be balanced.

【0004】この問題に対する重要な解決策は、本発明
の譲渡人に譲渡された「高率容量を伴うアルカリ金属電
気化学電池のためのサンドイッチ状カソード設計」と題
するガン他による米国特許願第09/560,060号
に開示されており、ここに参考文献として記載する。こ
の出願は酸化バナジウム銀(SVO)とフッ化炭素(C
x )を使用する新規なサンドイッチ状電極設計を開示
している。代表的なサンドイッチ電極は次のような形態
を有している:SVO/集電体スクリーン/CFx /集
電体スクリーン/SVO。
[0004] An important solution to this problem is U.S. patent application Ser. No. 09 / 09,978 to Gunn et al., Assigned to the assignee of the present invention and entitled "Sandwich Cathode Design for Alkali Metal Electrochemical Cells with High Rate Capacity." / 560,060, which is hereby incorporated by reference. This application covers silver vanadium oxide (SVO) and fluorocarbon (C
A novel sandwich-like electrode design using F x ) is disclosed. Typical sandwich electrode has the following form: SVO / current collector screen / CF x / current collector screen / SVO.

【0005】しかし、集電体スクリーンの開口部が大き
過ぎると、製造工程中に活物質の一つが集電体の他方側
と連通してしまうことがある。これによる「汚染」は放
電特性を損なうことになるので望ましくない。特に、S
VOは高率の可能出力を呈するが、CFx より低いエネ
ルギー密度である。従って、集電体と活物質の一つとの
間のインターフェースの他の活物質による汚染が、集電
体の両側に位置し て互いに分離されたそれぞれの活
物質の第一義的な目的を破壊するので望ましくない。
However, if the opening of the current collector screen is too large, one of the active materials may communicate with the other side of the current collector during the manufacturing process. This "contamination" is undesirable because it impairs the discharge characteristics. In particular, S
VO is present with possible output of a high rate, a lower energy density than CF x. Thus, contamination by other active materials at the interface between the current collector and one of the active materials destroys the primary purpose of each active material located on either side of the current collector and separated from each other. It is not desirable.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】サンドイッチ電極を包
含する電池の改良された放電可能出力を維持するため
に、集電体の両側で第1および第2電極物質両方の直接
接触を維持する必要がある。優れた接触ないし接着が放
電中の優れたインターフェースにおける導電性につなが
る。理論的には明白であるが、実際的にはこの境界上の
導電性が製造方法または工程によって大きく影響され
る。集電体がスクリーンのとき、ある種の電極物質の一
つが集電体の開口部を通過し、他方の電極物質と集電体
間で捕捉される可能性がある。これが集電体と“汚染さ
れた”第1電極物質間のインターフェース導電性を低下
させることになる。
In order to maintain the improved dischargeable output of a battery containing a sandwich electrode, it is necessary to maintain direct contact of both the first and second electrode materials on both sides of the current collector. is there. Good contact or adhesion leads to good conductivity at the good interface during discharge. Although obvious in theory, in practice the conductivity on this boundary is greatly influenced by the manufacturing method or process. When the current collector is a screen, one of certain electrode materials may pass through the opening of the current collector and be trapped between the other electrode material and the current collector. This will reduce the interface conductivity between the current collector and the "contaminated" first electrode material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】従って、本発明の方法
は、電極活物質の一つが集電体を通ってその反対側へ移
動することが不可能な凝集状態にする工程を含んでい
る。しかし、非凝集形態においては、一つの電極活物質
が集電体を通じて連通しうる。他の物質、すなわち、第
2活物質はそれが粉状態であろうとなかろうと集電体を
通ずる連絡が不能な状態にある。従って、第1活物質/
集電体/第2活物質の集合体は、第1活物質から第2活
物質の方向に、あるいはこの逆の方向に加圧される。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the method of the present invention includes the step of bringing one of the electrode active materials into an agglomerated state in which it cannot move through the current collector to the opposite side. However, in the non-aggregated form, one electrode active material can communicate through the current collector. The other material, the second active material, is in a state where communication through the current collector is impossible, whether or not it is in a powdered state. Therefore, the first active material /
The current collector / second active material aggregate is pressed in the direction from the first active material to the second active material or vice versa.

【0008】この観点において、本発明はアノードと、
カソードとからなる電気化学電池に向けられており、ア
ノードとカソードの少なくとも一つが、基本的に、第1
電極活物質を圧縮固定部材中に位置付ける工程と、第1
集電体スクリーンを第1電極活物質の頂部上に位置付け
る工程と、第2電極活物質を第1集電体スクリーンの頂
部上に位置付ける工程と、第2集電体スクリーンを第2
電極活物質の頂部上に位置付けする工程と、第3電極活
物質を第2集電体スクリーンの頂部上に位置付けし、こ
れによって電極集合体を形成する工程と、この電極集合
体を圧縮して電極を形成する工程とからなる方法によっ
て形成されるものであり、さらに、アノードをカソード
から電気的に絶縁するセパレータと、アノードとカソー
ドとに作用する電解液とからなり、前記第1および第3
電極活物質が非凝集状態にあるときは、両者が集電体ス
クリーンの少なくとも一つの開口部の開口寸法よりも小
さい非凝集体寸法であって、少なくとも一つの開口部を
通って移動可能であり、さらに第1および第3電極活物
質が凝集状態にあるとき、これらの物質は集電体スクリ
ーン内の少なくとも一つの開口部を通過することができ
ず、さらに、第2電極活物質は常に集電体の少なくとも
一つの開口部を通過できないものであり、さらに、電極
集合体が第1電極活物質から第3電極活物質の方向へ、
または第3電極活物質から第1電極活物質の方向へのい
ずれかに加圧されることを特徴とするものである。
In this regard, the present invention provides an anode,
The invention is directed to an electrochemical cell comprising a cathode, wherein at least one of the anode and cathode is essentially a first
Positioning the electrode active material in the compression fixing member;
Positioning the current collector screen on the top of the first electrode active material, positioning the second electrode active material on the top of the first current collector screen, and positioning the second current collector screen on the second current collector screen;
Locating the top of the electrode active material, locating the third electrode active material on the top of the second current collector screen, thereby forming an electrode assembly, and compressing the electrode assembly. And a step of forming an electrode, further comprising a separator for electrically insulating the anode from the cathode, and an electrolytic solution acting on the anode and the cathode.
When the electrode active material is in a non-aggregated state, both have a non-aggregated size smaller than the opening size of at least one opening of the current collector screen, and are movable through at least one opening. Further, when the first and third electrode active materials are in an aggregated state, these materials cannot pass through at least one opening in the current collector screen, and further, the second electrode active material always collects. The electrode assembly cannot pass through at least one opening of the electric body, and further, the electrode assembly is moved from the first electrode active material to the third electrode active material.
Alternatively, the pressure is applied in any direction from the third electrode active material toward the first electrode active material.

【0009】本発明のこれらの目的および他の目的は次
の説明を参照することによって当該技術に習熟した人々
(当業者)にとってよりいっそう明白となろう。
[0009] These and other objects of the present invention will become more apparent to those skilled in the art (the skilled artisan) by reference to the following description.

【0010】本発明による電気化学電池は、一次化学作
用、または二次再充電可能化学作用のいずれかである。
一次と二次タイプ両者に対して、電池は元素の周期律表
のIA族、IIA族およびIIIB族から選択されたア
ノード活性化金属であって、リチウム、ナトリウム、カ
リウム等、およびこれらの合金と金属間化合物、例えば
Li−Si、Li−Al、Li−B、Li−Mgおよび
Li−Si−B合金を含む金属間化合物および金属間化
合物が含まれる。好ましい金属はリチウムからなる。別
の負電極はリチウム−アルミニウム合金のようなリチウ
ム合金からなる。しかし、合金中において重量でアルミ
ニウム量が増せば増すほど、電池のエネルギー密度がま
すます低下する。
The electrochemical cell according to the invention is either a primary chemistry or a secondary rechargeable chemistry.
For both primary and secondary types, the battery is an anodic activating metal selected from Groups IA, IIA and IIIB of the Periodic Table of the Elements, including lithium, sodium, potassium, and the like, and alloys thereof. Intermetallic compounds, including, for example, intermetallic compounds and intermetallic compounds including Li-Si, Li-Al, Li-B, Li-Mg and Li-Si-B alloys are included. The preferred metal comprises lithium. Another negative electrode comprises a lithium alloy, such as a lithium-aluminum alloy. However, the higher the amount of aluminum by weight in the alloy, the lower the energy density of the battery.

【0011】一次電池において、アノードは薄い金属シ
ート、またはアノード用金属の箔からなり、金属アノー
ド集電体、すなわち、好ましくはニッケルからなる集電
体上にプレスされるか、またはロールされて、負電極を
形成する。本発明の代表的な電池において、負電極は集
電体と同じ物質、すなわち、好ましくはニッケルからな
る長尺タブないしリード線を有し、ケース負電位型とし
た導電性金属の電池・ケースに溶接によるなどして一体
的に形成されるか、またはこれに溶接によって接触され
ている。別の方法において、負電極はある他の幾何学形
態、例えばボビン状、シリンダー状またはペレットのよ
うに形成され、交互低面を形成する電池設計が許容され
る。
In a primary battery, the anode consists of a thin metal sheet, or foil of anode metal, and is pressed or rolled onto a metal anode current collector, ie, preferably a current collector made of nickel, Form a negative electrode. In a typical battery of the present invention, the negative electrode has the same material as the current collector, that is, has a long tab or lead wire preferably made of nickel, and has a negative electrode type conductive metal battery case. It is formed integrally, such as by welding, or is contacted thereto by welding. In another method, the negative electrode is formed in some other geometry, such as a bobbin, cylinder or pellet, to allow for a battery design that forms an alternating low surface.

【0012】二次電気化学システムにおいて、アノー
ド、すなわち負電極は、好ましくはアルカリ金属リチウ
ムのようなアノード活物質をインターカレート(挿入反
応)およびデインターカレート(抜出反応)することが
可能なアノード物質からなる。リチウム種を可逆的に保
持できる炭素の種々の形態(例えば、コークス、黒鉛、
アセチレン・ブラック、カーボン・ブラック、ガラス質
炭素、等々)からなる炭素質負電極物質がアノード物質
として好ましい。“ヘアリー・カーボン”(毛状炭素)
物質が、その比較的高いリチウム保持容量を有するため
に特に好ましい。「ヘアリー・カーボン」は、本発明の
譲渡人に譲渡されたタケウチ他による米国特許第5,4
43,928号に開示されている物質であり、ここに参
考例として引用する。黒鉛(グラファイト)も別の好ま
しい物質である。炭素の形態に関係なく、炭素系物質の
ファイバーは、特に有利である。なぜならこれらは反復
する充/放電サイクル中の劣化に耐え得る強固な電極に
生成することができる優れた機械的特性を有していてる
からである。さらに、炭素ファイバーの大きい表面積が
迅速な充電/放電率を可能にする。
In a secondary electrochemical system, the anode, the negative electrode, is capable of intercalating (insertion reaction) and deintercalating (extraction reaction) an anode active material, preferably lithium alkali metal. Composed of various anode materials. Various forms of carbon that can reversibly retain lithium species (eg, coke, graphite,
A carbonaceous negative electrode material comprising acetylene black, carbon black, vitreous carbon, etc.) is preferred as the anode material. "Hairy carbon" (hairy carbon)
The material is particularly preferred because of its relatively high lithium retention capacity. "Hairy carbon" is disclosed in U.S. Pat.
No. 43,928, which is hereby incorporated by reference. Graphite is another preferred material. Regardless of the form of carbon, carbon-based material fibers are particularly advantageous. This is because they have excellent mechanical properties that can be produced in a robust electrode that can withstand degradation during repeated charge / discharge cycles. In addition, the large surface area of the carbon fibers allows for rapid charge / discharge rates.

【0013】二次電池のための一般的な負電極は、約9
0から97重量%の“ヘアリー・カーボン”または黒鉛
(グラファイト)に約3から10重量%のポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDE)、ポリエチレンテトラフルオロエチレン
(ETFE)、ポリアミド、ポリイミドおよびこれらの
混合物のようなフッ素樹脂粉を混合することによって製
造される。この負電極混合物は、ニッケル、ステンレス
・スチールまたは銅箔、あるいはスクリーンのような集
電体上に鋳造、圧縮、圧延によって、または別の方法と
してこれに対する混合物と接触させることによって提供
される。
A typical negative electrode for a secondary battery is about 9
0 to 97% by weight of "hairy carbon" or graphite (graphite) and about 3 to 10% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDE), polyethylene tetrafluoroethylene (ETFE), polyamide, polyimide And a fluororesin powder such as a mixture thereof. The negative electrode mixture is provided on a current collector, such as nickel, stainless steel or copper foil, or a screen, by casting, compression, rolling, or otherwise contacting the mixture thereto.

【0014】一次電池または二次電池いずれの場合にお
いても、正電極における作用は、負電極から正電極に移
動したイオンを原子ないし分子形態に変換するプロセス
を含んでいる。一次電池に対して、カソード活物質は炭
素系化学物質または少なくとも第1遷移金属カルコゲン
構成物質からなり、この物質は金属、酸化金属または第
1および第2金属あるいはその酸化物からなる混合酸化
金属、およびことによると第3金属または酸化金属ある
いは第1および第2金属の混合物またはホスト酸化金属
の混合物に一体化されたその酸化金属である。カソード
活物質も金属硫化物を含むことができる。
In either case of a primary battery or a secondary battery, the action at the positive electrode involves the process of converting ions transferred from the negative electrode to the positive electrode into an atomic or molecular form. For a primary battery, the cathode active material comprises a carbon-based chemical or at least a first transition metal chalcogen constituent, which may be a metal, a metal oxide or a mixed metal oxide comprising the first and second metals or their oxides, And possibly a third metal or metal oxide or a mixture of first and second metals or a mixture of host metal oxides, the metal oxide of which is integrated. The cathode active material can also include a metal sulfide.

【0015】炭素系活物質は、好ましくは、コークス、
炭または活性炭素のような炭素の黒鉛性および非黒鉛性
形態を含む炭素およびフッ素から調製できる。フッ化炭
素が、式(CFxn で表わされ、ここにxが約0.1
から1.9、好ましくは約0.5と1.2との間で変化
し、また、(C2 F)n において、nは幅広く変化する
モノマー・ユニットの数を表している。
The carbon-based active material is preferably coke,
It can be prepared from carbon and fluorine, including graphitic and non-graphitic forms of carbon such as charcoal or activated carbon. Fluorocarbon is represented by the formula (CF x ) n , where x is about 0.1
And 1.9, preferably between about 0.5 and 1.2, and in (C 2 F) n , n represents the number of widely varying monomer units.

【0016】一つの好ましい混合金属酸化物は、一般式
SMx2y を有する遷移金属酸化物であって、ここ
にSMが元素の周期律表のIBからVIIBおよびVI
IIから選択された金属であり、また一般式においてx
が約0.30から2.0で、yが約4.5から6.0で
ある。説明の都合上、またこれに限定することを意図し
たものではない、一つの代表的なカソード活物質は、そ
の多くの相の一つにおいて、一般式、Agx2y
有する酸化バナジウム銀、すなわち、一般式x=0.3
5とy=5.18を有するβ相と、一般式x=0.80
とy=5.40を有するγ相と、一般式x=1.0とy
=5.5を有するε相と、これらの相の組み合わせおよ
びこれらを混合した酸化バナジウム銀からなる。このよ
うなカソード活物質のより詳しい説明は、本発明の譲渡
人に譲渡されたリアング他による米国特許第4、31
0、609号に開示されており、ここで参照例として引
用する。
One preferred mixed metal oxide is a transition metal oxide having the general formula SM x V 2 O y , wherein SM is IB to VIIB and VI of the Periodic Table of the Elements.
II, and in the general formula x
Is about 0.30 to 2.0 and y is about 4.5 to 6.0. For illustrative purposes, and not intended to be limiting, one representative cathode active material is a vanadium oxide having the general formula, Ag x V 2 O y , in one of its many phases. Silver, that is, the general formula x = 0.3
Β phase with 5 and y = 5.18 and the general formula x = 0.80
And a gamma phase having y = 5.40 and a general formula x = 1.0 and y
= 5.5, a combination of these phases and silver vanadium oxide mixed with them. A more detailed description of such cathode active materials is given in U.S. Pat. No. 4,311, by Liang et al., Assigned to the assignee of the present invention.
No. 0,609, incorporated herein by reference.

【0017】別の好ましい混合遷移金属酸化物カソード
物質には、V2 Ozが含まれる。ここにz≦5であり、
この物質は、銀(II)、銀(I)または銀(O)の酸
化状態にある銀を有するAg2 Oと、銅(II)、銅
(I)または銅(O)のいずれかの銅のCuOと結合さ
れ、一般式、Cux Agy22 (CSVO)を有す
る混合金属酸化物を提供するものである。従って、合成
(複合)カソード活物質は金属酸化物−金属酸化物−金
属酸化物、金属−金属酸化物−金属酸化物、または金属
−金属−金属酸化物として説明でき、またCux Agy
2z で見出される物質成分の範囲は好ましくは約
0.01≦z≦6.5である。CSVOの一般的な形態
は、Cu0.16Ag0.6722 であり、zが約5.5、
またCu0.5 Ag0.522 で、zが約5.75であ
る。酸素含有量はzで表わされるが、これはCSVO中
の酸素の正確な化学量論的比率が、カソード物質が空気
または酸素のような酸化雰囲気で調製されるか、または
アルゴン、窒素およびヘリウムのような不活性雰囲気で
調製されるかによって大きく左右されるからである。こ
のカソード活物質のより詳しい説明については、タケウ
チ他による米国特許第5,472,810号およびタケ
ウチ他による同第5,516,340号を参照するもの
とする。両特許は本発明の譲渡人に譲渡されたものであ
り、ここで参照例として引用する。
Another preferred mixed transition metal oxide cathode material includes V 2 Oz. Where z ≦ 5,
This material comprises Ag 2 O with silver in the oxidation state of silver (II), silver (I) or silver (O), and copper of either copper (II), copper (I) or copper (O). coupled with the CuO, general formula, there is provided a mixed metal oxide having a Cu x Ag y V 2 O 2 (CSVO). Therefore, synthetic (composite) cathode active material is a metal oxide - metal oxides - metal oxide, metal - metal oxide - metal oxides, or metal - metal - can be described as a metal oxide, also Cu x Ag y
The range of material components found in V 2 O z is preferably about 0.01 ≦ z ≦ 6.5. A common form of CSVO is Cu 0.16 Ag 0.67 V 2 O 2 , where z is about 5.5,
In addition, z is about 5.75 in Cu 0.5 Ag 0.5 V 2 O 2 . The oxygen content is represented by z, which is the exact stoichiometric ratio of oxygen in the CSVO, when the cathodic material is prepared in an oxidizing atmosphere such as air or oxygen, or in the presence of argon, nitrogen and helium. This is because it largely depends on whether or not it is prepared in such an inert atmosphere. For a more detailed description of this cathode active material, reference is made to Takeuchi et al., US Pat. No. 5,472,810 and Takeuchi et al., US Pat. No. 5,516,340. Both patents are assigned to the assignee of the present invention and are incorporated herein by reference.

【0018】上述したフッ化炭素の他に、酸化バナジウ
ム銀、および銅/酸化バナジウム銀、Ag2 O、Ag2
2 、CuF2 、Ag2 CrO4 、MnO2 、V2
5 、MnO2 、TiS2 、Cu2 S、FeS、FeS
2 、酸化銅、酸化バナジウム銅、およびこれらの混合物
が有効な活物質として考慮される。
In addition to the above-mentioned fluorocarbon, silver vanadium oxide, copper / silver vanadium oxide, Ag 2 O, Ag 2
O 2 , CuF 2 , Ag 2 CrO 4 , MnO 2 , V 2 O
5 , MnO 2 , TiS 2 , Cu 2 S, FeS, FeS
2. Copper oxide, copper vanadium oxide, and mixtures thereof are considered as effective active materials.

【0019】二次電池において、正電極は空気中で安定
であり、かつ容易に処理できる酸化リチウム物質からな
るのが好ましい。この種の空気安定性リチウム化カソー
ド活物質の例には、バナジウム、チタン、クロム、銅、
モリブデン、ニオブ、鉄、ニッケル、コバルトおよびマ
ンガンのような金属の酸化物、硫化物、セレニド(セレ
ン化物)、およびテルル化物(tellurides)
が含まれる。より好ましい酸化物にはLiNiO2 、L
iMn24 、LiCoO2 、LiCo0.92Sn 0.08
2 およびLiCo1-x Nix2 が含まれる。
In a secondary battery, the positive electrode is stable in air
From lithium oxide materials that are easy to process.
Preferably. This kind of air-stable lithiated catho
Examples of active materials include vanadium, titanium, chromium, copper,
Molybdenum, niobium, iron, nickel, cobalt and magnesium
Metal oxides, sulfides, selenides (selen
), And tellurides
Is included. More preferred oxides include LiNiOTwo , L
iMnTwo OFour , LiCoOTwo , LiCo0.92Sn 0.08O
Two And LiCo1-x Nix OTwo Is included.

【0020】この種の二次電池を充電するために、正電
極からなるリチウム・イオンが、外部で発生された電位
を電池に印加することによって炭素質負電極にインター
カレートされる。得られたLix6 負電極は、xの範
囲が0.1と1.0の間である。これで、電池に電位が
生じ、通常の方法で放電される。
To charge such a secondary battery, lithium ions comprising a positive electrode are intercalated into a carbonaceous negative electrode by applying an externally generated potential to the battery. The resulting Li x C 6 negative electrode has an x range between 0.1 and 1.0. This creates a potential in the battery which is discharged in the usual way.

【0021】上述したカソード活物質は、それが一次で
あろうと二次化学形態であろうとも、これらの一つまた
はそれ以上をバインダ物質と混合させることによって電
気化学電池に組み込むためのサンドイッチ電極本体に形
成される。適切なバインダ物質は粉状フッ素樹脂であ
り、より好ましくはカソード混合物質の約1ないし約5
重量%で存在する粉状ポリテトラフルオロエチレンまた
は粉状フッ化ポリビニリデンである。さらに、約10重
量%までの導電性希釈剤をカソード混合物に付加して導
電性を改善するのが好ましい。この目的のために適した
物質には、アセチレン・ブラック、カーボン・ブラック
および(または)グラファイト、あるいは粉状ニッケ
ル、アルミニウム、チタンおよびステンレス・スチール
のような金属粉体が含まれる。従って、好ましいカソー
ド活性化用混合物には、約1〜5重量%の粉末化フッ素
重合体バインダと、約1ないし5重量%で存在する導電
性希釈剤と、約90ないし98重量%のカソード活物質
が含まれる。
The above-described cathode active material, whether in primary or secondary chemical form, comprises a sandwich electrode body for incorporation into an electrochemical cell by mixing one or more of these with a binder material. Formed. A suitable binder material is a powdered fluoropolymer, more preferably from about 1 to about 5 parts of the cathode mixture.
Powdered polytetrafluoroethylene or powdered polyvinylidene fluoride present in weight percent. Further, up to about 10% by weight of a conductive diluent is preferably added to the cathode mixture to improve conductivity. Suitable materials for this purpose include acetylene black, carbon black and / or graphite, or metal powders such as powdered nickel, aluminum, titanium and stainless steel. Thus, a preferred cathode activating mixture includes about 1-5% by weight of a powdered fluoropolymer binder, a conductive diluent present at about 1-5% by weight, and about 90-98% by weight of the cathode active. Substance included.

【0022】本発明によれば、上述のカソード活物質の
内の二つの異なる物質が、一次であろうと二次化学形態
であろうとも、集電体の背反する両側部と接触する。好
ましくは、アノードと対面する集電体上の第1活物質
は、より低いエネルギー密度であるが、集電体の反対側
上の第2活物質よりも大きい率の可能出力であり、また
アノードから隔置されている。換言すれば、代表的な第
2カソード活物質がリチウム・アノードと直接対面する
ことはない。
According to the present invention, two different materials of the above-described cathode active materials, whether in primary or secondary chemical form, come into contact with opposing sides of the current collector. Preferably, the first active material on the current collector facing the anode has a lower energy density, but a greater rate of possible output than the second active material on the opposite side of the current collector, and Is separated from In other words, the representative second cathode active material does not directly face the lithium anode.

【0023】大きい率の可能出力を有するが、より小さ
いエネルギー密度である好ましい第1カソード活物質
は、SVOまたはCSVOのような混合金属酸化物であ
る。この物質は、約94重量%のSVOおよび(また
は)CSVOと3重量%のバインダ、及びアノードと対
面する要素として3重量%の導電性希釈剤によって典型
的に提供される。集電体の反対側と接触する第2活物質
は、例えば、CFx である。この物質は約91重量%の
CFx 、5重量%のバインダおよび4重量%の導電性希
釈剤を有する第2活物質として提供されるのが好まし
い。
A preferred first cathode active material having a high rate of possible power but a lower energy density is a mixed metal oxide such as SVO or CSVO. This material is typically provided by about 94% by weight SVO and / or CSVO and 3% by weight binder, and 3% by weight conductive diluent as the element facing the anode. The second active material in contact with the opposite side of the current collector is, for example, CF x. This material is preferably provided as a second active material having about 91% by weight CF x , 5% by weight binder and 4% by weight conductive diluent.

【0024】適切な集電体は、ステンレス・スチール、
チタン、タンタル、プラチナ、金、アルミニウム、コバ
ルト・ニッケル合金、モリブデンおよびクロムを含有す
る高合金フェライト・ステンレス・スチール、およびニ
ッケル−、クロム−およびモリブデン−含有合金からな
るグループから選択される。好ましい集電体物質はチタ
ンであり、最も好ましくはチタン・カソード集電体上に
グラファイト/炭素物質、イリジウム、イリジウム酸化
物またはこれに塗布されたプラチナの薄層を有するもの
である。上述したように準備されたカソードは、少なく
とも一つのまたはそれ以上のアノード物質のプレートと
作用的に関連付けられた形態に、あるいは“ゼリーロー
ル”に似た構造の細長片アノード物質で巻回された対応
する細長片とすることができる。
Suitable current collectors are stainless steel,
It is selected from the group consisting of titanium, tantalum, platinum, gold, aluminum, cobalt nickel alloys, high alloy ferritic stainless steels containing molybdenum and chromium, and nickel-, chromium- and molybdenum-containing alloys. The preferred current collector material is titanium, most preferably having a thin layer of graphite / carbon material, iridium, iridium oxide or platinum applied thereto on a titanium cathode current collector. The cathode prepared as described above was wound in a form operatively associated with at least one or more plates of anodic material or with a strip anodic material having a structure resembling a "jelly roll". It can be a corresponding strip.

【0025】従って、一つの代表的なカソード集合体
は、次の形態の集電体、SVO/集電体スクリーン/C
x /集電体スクリーン/SVOを介して互いに並列接
続されて短絡した活物質要素を有している。
Therefore, one typical cathode assembly is a current collector of the following form: SVO / current collector screen / C
It has active material elements connected in parallel with each other via F x / current collector screen / SVO and short-circuited.

【0026】別の代表的なカソード集合体は次の形態を
有している、SVO/集電体スクリーン/CFx 、ここ
にアノードはリチウムであり、またSVOがアノードと
対面している。
Another exemplary cathode assembly has the following form: SVO / current collector screen / CF x , where the anode is lithium and the SVO faces the anode.

【0027】集電体スクリーン中の開口部は、活物質の
一つの粒子サイズよりも大きい寸法であるとき、活物質
のいくらかが開口部を通って移動でき、また集電体の反
対側における他の活物質との間の接触界面を汚染する。
汚染物質の特定の性質は、より大きいエネルギー密度を
有するものの、より小さい率の可能出力であるか、ある
いはそうでないかという観点のみが重要であると、必ず
しも言えるものではない。留意すべきは、活物質/集電
体インターフェース(界面)の他の活物質によるあらゆ
る汚染が望ましくないということである。
When the opening in the current collector screen is of a size larger than one particle size of the active material, some of the active material can move through the opening and the other on the opposite side of the current collector. Contaminates the contact interface with the active material.
The particular nature of the contaminants, although having a higher energy density, is not always the only thing that matters in terms of a lower rate of possible output or not. It should be noted that any contamination of the active material / collector interface (interface) by other active materials is undesirable.

【0028】本発明の一実施例によれば、第1および第
2活物質のうちの一方が、非凝集状態にあって、集電体
スクリーンの少なくとも一つの開口部の寸法よりも小さ
い寸法であれば、この物質は開口部を通過することが可
能である。このような例は、粉体の非凝集性活物質に見
られる。従って、本発明によれば、この活物質は、この
物質を凝集状態にすることによって集電体を通じた連絡
を不能にする。凝集状態とは活性粒体が互いに強固に同
じ集合体の一部として保持され、互いに堅く添着したも
のであり、また、集合体全体を結合した本体内の粒子群
であると定義される。凝集状態の例としては、圧縮ペレ
ットまたはシート形態にある一つの活物質を提供するこ
とを含んでいる。
According to one embodiment of the present invention, one of the first and second active materials is in a non-agglomerated state and has a size smaller than at least one opening of the current collector screen. If present, this material can pass through the opening. Such an example is found in powdered non-aggregating active materials. Thus, according to the present invention, the active material disables communication through the current collector by bringing the material into an agglomerated state. The agglomerated state is defined as a state in which the active particles are firmly held together as a part of the same aggregate and are firmly attached to each other, and are a group of particles in the main body that connects the entire aggregate. Examples of agglomerated states include providing one active material in compressed pellet or sheet form.

【0029】シート形態にある活物質を提供する方法
は、米国特許第5,435,874号および同第5,5
71,640号に開示されており、両者ともタケウチ他
によるものであり、本発明の譲渡人に譲渡されたのもで
あって、ここでは参考例として引用する。これらの特許
は、導電性希釈剤と適当なバインダ物質とを混合された
下地カード活物質を出発物質とし、この出発混合物を溶
媒中に懸濁させてペーストを形成することを教示してい
る。この混合ペーストはローラに供給され、ブリケット
(煉炭又はたどん状)またはペレット状に形成され、次
にローリング・ミルに供給されてシート状のカソード活
物質に形成される。このシートは最終的に乾燥され、所
望形状のプレートとして打ち抜き成形される。
Methods for providing the active material in sheet form are described in US Pat. Nos. 5,435,874 and 5,5,874.
No. 71,640, both of which are by Takeuchi et al., Which are also assigned to the assignee of the present invention, and are hereby incorporated by reference. These patents teach starting with an underlying card active material mixed with a conductive diluent and a suitable binder material and suspending the starting mixture in a solvent to form a paste. The mixed paste is supplied to a roller and formed into briquettes (briquettes or trapezoids) or pellets, and then supplied to a rolling mill to form a sheet-like cathode active material. The sheet is finally dried and stamped into a plate of the desired shape.

【0030】ペレットは、当業者にとっては周知の方法
で、活性混合物を約0.1トン/cm 2 から約4トン/
cm2 の圧力下でプレスすることによって提供される。
ペレット形態へのプレス成形が容易に可能な代表的な活
物質およびその組成としては、91重量%のSVO、3
重量%のPTFE、2重量%のKETJENBLACK
および1重量%のグラファイトからなるもの、91重量
%のCFx 、4重量%のPTFEおよび5重量%のシャ
ウエニガン・アセチレン・ブラック(Shawenig
an Acetylene Black) からなるも
の、98重量%のCFx 、1重量%のPTFE、および
1重量%のシャウエニガン・アセチレン・ブラックから
なるもの、100重量%のSVO、100重量%のAg
2 O、および100重量%のAgOが含まれる。
[0030] The pellets can be prepared by any method known to those skilled in the art.
About 0.1 ton / cm of the active mixture Two About 4 tons /
cmTwo Provided by pressing under pressure.
Typical activity that can be easily pressed into pellet form
As the substance and its composition, 91% by weight of SVO, 3
Wt% PTFE, 2 wt% KETJENBLACK
And 1% by weight of graphite, 91% by weight
% CFx 4% by weight PTFE and 5% by weight
Wenigan Acetylene Black (Shawenig)
an Acetylene Black)
98% by weight of CFx 1% by weight PTFE, and
From 1% by weight of Shawenigan acetylene black
What, 100% by weight of SVO, 100% by weight of Ag
Two O, and 100% by weight of AgO.

【0031】他の活物質としてはそれが非凝集状態にあ
るときにおいてさえも、集電体スクリーン内の少なくと
も一つの開口部を通って移動することができない粒体を
採用することができる。この点に関して、その活物質と
しては、ペレットまたはシート状あるいは集電体の開口
部を通って移動するのには大き過ぎる粒子状寸法の粉体
の形態で提供される。
The other active material may be a particle that cannot move through at least one opening in the current collector screen, even when it is in a non-agglomerated state. In this regard, the active material may be provided in the form of pellets or sheets or a powder with a particle size that is too large to move through the openings in the current collector.

【0032】本発明によれば、サンドイッチ電極は中間
集電体の両側部上に、二種類の活物質を当てがって形成
した集合体を第1カソード活物質から第2活物質の方向
に、あるいはこれとは逆の方向にプレス(加圧)するこ
とによって形成される。一つの活物質は非凝集状態にあ
れば、集電体を通して連通するが、実際には凝集状態に
あり、また他の活物質は凝集状態にあろうとなかろうと
集電体を通ることが不可能であり、結局、集電体/活物
質インターフェースのいずれの汚染の可能性も排除され
る。
According to the present invention, the sandwich electrode forms an aggregate formed by applying two types of active materials on both sides of the intermediate current collector in the direction from the first cathode active material to the second active material. Alternatively, it is formed by pressing (pressing) in the opposite direction. If one active material is in a non-aggregated state, it communicates through the current collector, but it is actually in an aggregated state, and the other active material cannot pass through the current collector, whether or not in an aggregated state In the end, the possibility of any contamination of the current collector / active material interface is eliminated.

【0033】本発明の電極構造は、次のものを含む:ま
ず、第1電極活物質/集電体スクリーン/第2電極活物
質/集電体スクリーン/第1電極活物質からなり、ここ
で第1および第2電極活物質は異なるものである。ある
いは、第1電極活物質/集電体スクリーン/第2電極活
物質/第2電極活物質/集電体スクリーン/第1電極活
物質からなり、ここでは第1および第2電極活物質は異
なるものである。
The electrode structure of the present invention includes the following: first, a first electrode active material / current collector screen / second electrode active material / current collector screen / first electrode active material, wherein The first and second electrode active materials are different. Alternatively, the first electrode active material / current collector screen / second electrode active material / second electrode active material / current collector screen / first electrode active material, wherein the first and second electrode active materials are different. Things.

【0034】本発明の別の実施例は次の形態を有する:
第1電極活物質/集電体スクリーン/第1電極活物質/
第2電極活物質/第1電極活物質/集電体スクリーン/
第1電極活物質からなり、ここに第1および第2電極活
物質は異なるものである。
Another embodiment of the present invention has the following form:
First electrode active material / Current collector screen / First electrode active material /
Second electrode active material / First electrode active material / Current collector screen /
It comprises a first electrode active material, wherein the first and second electrode active materials are different.

【0035】内部短絡状態を阻止するために、サンドイ
ッチ・カソードは適当なセパレータ物質によってIA、
IIAまたはIIIB族アノードから分離される。この
セパレータは、電気絶縁性物質であり、化学的にもアノ
ードおよびカソード活物質と非反応性であって、さらに
電解液中で化学的に非反応、かつ、不溶性である。加う
るに、セパレータ物質は電池の電気化学反応中、電解液
を通しての流れを許容するのに十分な度合いの多孔性を
有している。実例としてのセパレータ物質には、フルオ
ロポリマー・ファイバーから織られた布をあげることが
できる。このファイバーにはポリふっ化ビニリデン、ポ
リエチレンテトラフルオロエチレン、ポリエチレンクロ
ロトリフルオロエチレンが含まれ、これを単独で使用す
るか、または、フルオロポリマー・マイクロポーラス・
フィルム、不織ガラス、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、グラス・ファイバー物質、セラミックス、名称ZI
TEX(ケムプラスト・インコーポレイテッド)の下に
市場で入手できるポリテトラフルオロエチレン膜、名称
CELGARD(セラニーズ・プラスチック・カンパニ
・インコーポレイテッド)の下に市場で入手できるポリ
プロピレン膜、および名称DEXIGLAS(C.H.
Dexter、Div.,) デキスタ・コーポレーショ
ン)の下に市場で入手できる膜がある。
In order to prevent internal short circuit conditions, the sandwich cathode is provided with a suitable separator material IA,
Separated from Group IIA or IIIB anodes. The separator is an electrically insulating material, is chemically non-reactive with the anode and cathode active materials, and is chemically non-reactive and insoluble in the electrolytic solution. In addition, the separator material has a sufficient degree of porosity to allow flow through the electrolyte during the electrochemical reaction of the battery. Illustrative separator materials can include fabrics woven from fluoropolymer fibers. The fibers include polyvinylidene fluoride, polyethylene tetrafluoroethylene, polyethylene chlorotrifluoroethylene, either alone or in fluoropolymer microporous.
Film, non-woven glass, polypropylene, polyethylene, glass fiber material, ceramics, name ZI
Polytetrafluoroethylene membrane commercially available under TEX (Chemplast Inc.), polypropylene membrane commercially available under the name CELGARD (Celanese Plastics Company, Inc.), and DEXIGLAS (CH.
Dexter, Div. ,) There is a commercially available membrane under Dexta Corporation).

【0036】本発明の電気化学セルは、セルの電気化学
反応中にアノード電極とカソード電極間でイオンの移動
のための媒体として作用する非水溶性、イオン電導性電
解液をさらに含んでいる。電極における電気化学反応
は、アノードからカソードに移動したイオンの原子また
は分子型への変換を含んでいる。従って、本発明に適し
た非水溶性電解液は、アノード物質とカソード物質に対
して実質上不活性であり、またイオン移動に必要な物理
特性、すなわち、低粘度、低表面張力および湿潤性を呈
する。
The electrochemical cell of the present invention further includes a non-aqueous, ionically conductive electrolyte that acts as a medium for the transfer of ions between the anode and cathode electrodes during the electrochemical reaction of the cell. Electrochemical reactions at the electrodes involve the conversion of ions transferred from the anode to the cathode into atomic or molecular forms. Thus, a water-insoluble electrolyte suitable for the present invention is substantially inert to the anodic and cathodic materials and possesses the physical properties required for ion transfer, namely low viscosity, low surface tension and wettability. Present.

【0037】適当な電解液は、非水溶性溶媒に溶融する
無機質のイオン導電性塩を有している。より好ましく
は、電解液は、低粘度溶媒と高(絶対)誘電率溶媒とか
らなる非プロトン性有機溶媒の混合物に溶融するイオン
化アルカリ金属塩を含んでいる。無機イオン導電性塩
は、アノード・イオンの移動のための媒介物として作用
しカソード活物質とインターカレート反応する。イオン
形成アルカリ金属塩は、アノードを形成するアルカリ金
属に類似しているのが好ましい。
A suitable electrolyte has an inorganic ionic conductive salt that is soluble in a water-insoluble solvent. More preferably, the electrolyte contains an ionized alkali metal salt that melts in a mixture of an aprotic organic solvent consisting of a low viscosity solvent and a high (absolute) dielectric constant solvent. The inorganic ion conductive salt acts as a mediator for anode ion transfer and intercalates with the cathode active material. Preferably, the ion forming alkali metal salt is similar to the alkali metal forming the anode.

【0038】リチウムからなるアノードの場合におい
て、電解液のアルカリ金属塩はリチウムをベースとする
塩である。アノードからカソードにアルカリ金属イオン
をトランスポート(移送)するための媒介物として有利
な既知のリチウム塩には、LiPF6 、LiBF4 、L
iAsF6 、LiSbF6 、LiClO4 、LiO2
LiAlCl4 、LiGaCl4 、LiC(SO2 CF
33 、LiN(SO2 CF32 、LiSCN、Li
3 SCF3 、LiC65 SO3 、LiO2 CCF
3 、LiSO6 F、LiB(C654 、LiCF3
SO3 およびこれらの混合物を含んでいる。
In the case of a lithium anode, the alkali metal salt of the electrolyte is a lithium-based salt. Known lithium salts that are advantageous as vehicles for transporting alkali metal ions from the anode to the cathode include LiPF 6 , LiBF 4 , L
iAsF 6 , LiSbF 6 , LiClO 4 , LiO 2 ,
LiAlCl 4 , LiGaCl 4 , LiC (SO 2 CF
3 ) 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiSCN, Li
O 3 SCF 3 , LiC 6 F 5 SO 3 , LiO 2 CCF
3 , LiSO 6 F, LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCF 3
Contains SO 3 and mixtures thereof.

【0039】本発明に有利な低粘度溶媒は、テトラハイ
ドロフラン(THF)、メチルアセテート(MA)、ジ
グリム、トリジルム、テトラグリム、ジメチル炭酸塩
(DMC)、1、2−ジメトキシエタン(DME)、
1、2−ジエトキシエタン(DEE)、1−エトキシ、
2−メトキシエタン(EME)、エチル・メチル炭酸
塩、メチル・プロピル炭酸塩、エチル・プロピル炭酸
塩、ジエチル炭酸塩、ジプロピル炭酸塩、およびこれら
の混合物のようなエステル、線状エステルと環状エーテ
ルおよびジアルキル炭酸塩と、環状炭酸塩、環状エステ
ル、及び環状アミド、例えば、プロピレン炭酸塩(P
C)、エチレン炭酸塩(EC)、ブチレン炭酸塩、アセ
トニトリル、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・フォ
ルムアミド、ジメチル・アセタミド、γ−バレロラク
ト、γ−ブチロラクトン(GBL)、N−メチル−ピロ
ロリジン(NMP)、およびその混合物などのような高
絶対誘電率溶媒とを含んでいる。本発明において、好ま
しいアノードはリチウム金属であり、また好ましい電解
液は、好ましい高絶対誘電率溶媒としての炭酸プロピレ
ンと好ましい低粘度溶媒としての1,2−ジメトキシエ
タンの混合物の体積比50:50中に溶融した0.8M
から1.5MのLiAsF5 またはLiPF6 である。
The low-viscosity solvents which are advantageous in the present invention are tetrahydrofuran (THF), methyl acetate (MA), diglyme, tridylm, tetraglyme, dimethyl carbonate (DMC), 1,2-dimethoxyethane (DME),
1,2-diethoxyethane (DEE), 1-ethoxy,
Esters, such as 2-methoxyethane (EME), ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, and mixtures thereof, linear esters and cyclic ethers and Dialkyl carbonates and cyclic carbonates, cyclic esters and cyclic amides such as propylene carbonate (P
C), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, dimethyl acetamide, γ-valerolacto, γ-butyrolactone (GBL), N-methyl-pyrrolidine (NMP), and A high absolute dielectric constant solvent such as a mixture thereof. In the present invention, a preferred anode is lithium metal, and a preferred electrolyte is a 50:50 volume ratio of a mixture of propylene carbonate as a preferred high absolute dielectric constant solvent and 1,2-dimethoxyethane as a preferred low viscosity solvent. 0.8M melted into
It is LiAsF 5 or LiPF 6 in 1.5M from.

【0040】本発明による2次電池のための好ましい電
解液は、EC:DMC:EMC:DECの溶媒混合物か
らなる。種々の炭酸塩溶媒の最も好ましい容積パーセン
トの範囲は、約20%から約50%の範囲のECと、約
12%から約75%の範囲のDMCと、約5%から約4
5%の範囲のEMCと、約3%から約45%の範囲のD
ECを含む。本発明の好ましい形態において、セルと作
用する電解液はDMC:EMC:DECの比率に関して
等価である。これは一貫した、また信頼できるサイクル
特性を維持するのに重要である。充電されたセル内に低
電位(アノード)物質が存在するために、リチウム化グ
ラファイトの存在下においてDMC:DECの不平衡混
合物(LiC6 −0.01V対Li/Li+ )が相当量
のEMCを生成する結果となることが知られている。D
MC、DECおよびEMCの濃度が変わると、サイクル
特性とセルの温度定格が変わる。このような予想不能性
は許容できない。この現象は、本発明の譲渡人に譲渡さ
れた2000年9月26日出願の米国特許願第09/6
69,936号に詳細に開示されており、ここでは参照
例として引用する。本発明の四成分炭酸塩混合物を含有
する電解液は−50℃より低い凝固点を呈し、またこの
種の混合物によって活性化されるリチウム・イオン2次
セルは、−40℃より低い温度で非常に優れた放電特性
と充/放電サイクル特性を示すだけでなく、室温におい
ても非常に優れたサイクル特性を示す。
A preferred electrolyte for a secondary battery according to the present invention comprises a solvent mixture of EC: DMC: EMC: DEC. The most preferred volume percent ranges for the various carbonate solvents are EC in the range of about 20% to about 50%, DMC in the range of about 12% to about 75%, and about 5% to about 4%.
EMC in the range of 5% and D in the range of about 3% to about 45%.
Including EC. In a preferred form of the invention, the electrolyte interacting with the cell is equivalent with respect to the DMC: EMC: DEC ratio. This is important for maintaining consistent and reliable cycling characteristics. Due to the presence of low potential (anode) material in the charged cell, an unbalanced mixture of DMC: DEC (LiC 6 -0.01 V vs. Li / Li + ) in the presence of lithiated graphite causes significant amounts of EMC. Are known to result. D
When the concentrations of MC, DEC and EMC change, the cycle characteristics and the cell temperature rating change. Such unpredictability is unacceptable. This phenomenon is illustrated in US patent application Ser. No. 09/6, filed Sep. 26, 2000, assigned to the assignee of the present invention.
No. 69,936, which is hereby incorporated by reference. Electrolytes containing the quaternary carbonate mixtures of the present invention exhibit a freezing point below -50 ° C, and lithium ion secondary cells activated by such mixtures have very low temperatures below -40 ° C. In addition to showing excellent discharge characteristics and charge / discharge cycle characteristics, it also shows very excellent cycle characteristics at room temperature.

【0041】ここで説明したセルの集合体は、巻き取り
素子構造の形態にあるのが好ましい。すなわち、製作さ
れた負電極、正電極およびセパレータが一緒にゼリーロ
ールタイプの形状に巻回されるか、または負電極がロー
ルの外部にあって、ケース負電位型としたセル・ケース
と電気的に接触されるようにした巻回素子セル積層体と
される。適当な頂部と底部絶縁体を使用して、巻回セル
積層体が適当なサイズの金属ケース内に挿入される。こ
の金属ケースは、金属物質がセルの要素との併用に支障
がない限りでは、これに限定されるものではないが、ス
テンレススチール、軟鋼、ニッケルメッキ軟鋼、チタ
ン、タンタルまたはアルミニウムのような物質からな
る。
The assembly of cells described here is preferably in the form of a winding element structure. That is, the manufactured negative electrode, positive electrode and separator are wound together in a jelly roll type shape, or the negative electrode is outside the roll, and the cell / case is electrically connected to the case negative potential type. To form a wound element cell laminate. Using suitable top and bottom insulation, the wound cell stack is inserted into a suitably sized metal case. The metal case may be made of materials such as, but not limited to, stainless steel, mild steel, nickel-plated mild steel, titanium, tantalum or aluminum, as long as the metallic material does not interfere with the cell elements. Become.

【0042】セル・ヘッダーは金属製ディスク状本体か
らなり、ガラス対金属シール/ターミナル・ピン・フィ
ードスルーを受け入れる第1ホールと、電解液を充填す
るための第2ホールを備えている。使用されるガラス
は、CABAL 12、TA 23、FUSITE 4
25またはFUSITE 435のような、シリコンを
約50重量%まで含む耐腐食性タイプのものである。正
ターミナル・ピン・フィードスルーは、チタンからなる
のが好ましいが、モリブデン、ニッケル合金、またはス
テンレススチールも使用できる。セル・ヘッダーは一般
的にケースの物質と同じものである。ガラス対金属シー
ル内に支持された正ターミナル・ピンは、次に電極層を
収容しているケースに溶接されたヘッダーに支持され
る。その後、セルは上述した電解液溶液で充填され、こ
れに限定するのもではないが、充填ホール上をステンレ
ススチール・ボールによるクローズ溶接などで気密シー
ルされる。
The cell header is comprised of a metal disk-shaped body and has a first hole for receiving a glass-to-metal seal / terminal pin feedthrough and a second hole for filling with electrolyte. The glass used is CABAL 12, TA 23, FUSITE 4
Corrosion-resistant type containing up to about 50% by weight of silicon, such as 25 or FUSITE 435. The positive terminal pin feedthrough is preferably made of titanium, but molybdenum, nickel alloy, or stainless steel can also be used. The cell header is generally the same as the material of the case. The positive terminal pins supported within the glass-to-metal seal are then supported on a header welded to the case containing the electrode layers. Thereafter, the cell is filled with the above-described electrolyte solution, and the filling hole is hermetically sealed by, for example, close welding with a stainless steel ball over the filling hole.

【0043】上述の集合体は、本発明の典型的な2次セ
ルの好ましい構造であるケース負電位型セルを説明した
ものである。当業者にとっては周知のように、本発明の
典型的な2次電気化学システムは、ケース正電位型に構
成することも可能である。
The above assembly describes a case negative potential cell which is a preferred structure of a typical secondary cell of the present invention. As is well known to those skilled in the art, a typical secondary electrochemical system of the present invention can be configured in a case positive potential configuration.

【0044】ここに説明した発明の概念に対する種々の
変形例も、添付の請求の範囲において規定された本発明
の精神と範囲から逸脱することなく、当業者にとって明
白となることが理解できるであろう。
It will be understood that various modifications to the inventive concept described herein will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Would.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/48 H01M 4/48 4/50 4/50 4/54 4/54 4/58 4/58 4/66 4/66 A 6/16 6/16 A 10/40 10/40 A Z (72)発明者 サリー アン スメスコ アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14120、 ノース トナウォンダ、ヒューイット ス トリート 396 (72)発明者 エスター エス、タケウチ アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14051、 イースト アムハースト、サン ラファエ ル コート 38 Fターム(参考) 5H017 AA03 AS01 BB08 CC01 DD05 EE01 5H024 AA00 BB05 BB08 DD14 EE01 EE05 FF14 FF18 FF19 FF31 5H029 AJ02 AJ03 AJ06 AK01 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AL13 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ12 CJ03 CJ22 CJ24 DJ07 DJ16 EJ01 EJ04 5H050 AA02 AA08 BA06 BA16 CA01 CA02 CA05 CA07 CA08 CA09 CA11 CB07 CB08 CB09 CB12 DA02 DA04 FA02 FA17 GA03 GA22 GA24 HA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 4/48 H01M 4/48 4/50 4/50 4/54 4/54 4/58 4/58 4 / 66 4/66 A 6/16 6/16 A 10/40 10/40 AZ (72) Inventor Sally Anne Smesco United States of America, 14120, New York, North Tonawanda, Hewitt Street 396 (72) Inventor Esther S. Takeuchi 14051, New York, United States, East Amherst, Saint-Raphael, Court 38 F-term (reference) 5H017 AA03 AS01 BB08 CC01 DD05 EE01 5H024 AA00 BB05 BB08 DD14 EE01 EE05 FF14 FF18 FF19 FF31 5H029 AJ02 AL07 AL08 AL AL12 AL13 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ12 CJ03 CJ22 CJ24 DJ07 DJ16 EJ01 EJ04 5H050 AA02 AA08 BA06 BA16 CA01 CA02 CA0 5 CA07 CA08 CA09 CA11 CB07 CB08 CB09 CB12 DA02 DA04 FA02 FA17 GA03 GA22 GA24 HA02

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 a)アノードと、 b)カソードであって、そのカソードと前記アノードの
うち少なくとも一つが、基本的に、 i)第1電極活物質を圧縮固定部材中に位置付ける工程
と、 ii)集電体スクリーンを第1電極活物質の頂部上に位
置付ける工程と、 iii)第1電極活物質とは異なる第2電極活物質を集
電体スクリーンの頂部上に位置付けし、これによって電
極集合体を形成する工程と、 iv)電極集合体を圧縮して電極を形成する工程と、か
らなる方法によって形成された場合における前記カソー
ドと、 c)アノードをカソードから電気的に絶縁するセパレー
タと、 d)アノード及びカソードに作用する電解液と、からな
る電気化学電池。
1. a) an anode; b) a cathode, wherein at least one of the cathode and the anode is essentially: i) positioning a first electrode active material in a compression-fixed member; ii. ) Positioning the current collector screen on the top of the first electrode active material; and iii) positioning a second electrode active material different from the first electrode active material on the top of the current collector screen, thereby forming an electrode assembly. Forming the body; iv) compressing the electrode assembly to form an electrode; said cathode when formed by a method comprising: c) a separator electrically insulating the anode from the cathode; d) an electrochemical cell comprising an electrolyte acting on the anode and the cathode.
【請求項2】 第1電極活物質が、非凝集状態において
集電体スクリーンの少なくとも一つの開口部の寸法より
も小さい寸法を有することにより、少なくとも一つの開
口部を通って移動可能であり、さらに凝集状態において
は集電体スクリーン内の前記少なくとも一つの開口部を
通って移動できなくなるのに対し、第2の電極活物質は
集電体スクリーンの少なくとも一つの開口部を通って移
動できない形態にあり、さらに、電極集合体が第1電極
活物質の方向から第2電極活物質に対し、または第2電
極活物質の方向から第1電極活物質に対して加圧された
ものであることを特徴とする請求項1に記載の電気化学
電池。
2. The first electrode active material has a size smaller than the size of at least one opening of the current collector screen in a non-aggregated state, so that the first electrode active material is movable through at least one opening. Furthermore, the second electrode active material cannot move through the at least one opening of the current collector screen while it cannot move through the at least one opening in the current collector screen in the aggregated state. And the electrode assembly is pressed against the second electrode active material in the direction of the first electrode active material or on the first electrode active material in the direction of the second electrode active material. The electrochemical cell according to claim 1, wherein:
【請求項3】 第2電極活物質が粉体、ペレット状およ
びシート状からなるグループから選択される形態をなす
請求項1に記載の電気化学電池。
3. The electrochemical cell according to claim 1, wherein the second electrode active material has a form selected from the group consisting of a powder, a pellet, and a sheet.
【請求項4】 第1および第2電極活物質がCFx 、A
22 、CuF、Ag 2 CrO4 、MnO2 、SV
O、CSVO、V25 、LiCoO2 、LiNiO
2 、LiMn24 、CuO2 、TiS2 、Cu2 S、
FeS、FeS2 、酸化銅、酸化バナジウム銅およびこ
れらの混合物からなるグループから選択される請求項1
に記載の電気化学電池。
4. The method according to claim 1, wherein the first and second electrode active materials are CF.x , A
gTwo OTwo , CuF, Ag Two CrOFour , MnOTwo , SV
O, CSVO, VTwo OFive , LiCoOTwo , LiNiO
Two , LiMnTwo OFour , CuOTwo , TiSTwo , CuTwo S,
FeS, FeSTwo , Copper oxide, copper vanadium oxide and
2. The method according to claim 1, wherein said mixture is selected from the group consisting of mixtures thereof.
An electrochemical battery according to claim 1.
【請求項5】 アノードが、リチウムからなる請求項1
に記載の電気化学電池。
5. The method of claim 1, wherein the anode comprises lithium.
An electrochemical battery according to claim 1.
【請求項6】 電解液がテトラハイドロフラン(TH
F)、メチル・アセテート(MA)、ジグリム、トリグ
リム、テトラグリム、ジメチル・カーボネート(DM
C)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,2−
ジメトキシレン(DEE)、1−エトキシ、2−メトキ
シエタン(EME)、エチル・メチル・カーボネート、
メチル・プロピル・カーボネート、エチル・プロピル・
カーボネート、ジエチル・カーボネート、ジプロピル・
カーボネートおよびこれらの混合物からなるグループか
ら選択された第1溶媒と、プロピレン・カーボネート
(PC)、エチレン・カーボネート(EC)、ブチレン
・カーボネート、アセトニトリル、ジメチル・スルオキ
サイド、ジメチル、フォルムアミド、ジメチル・アセト
アミド、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン(G
BL)、N−メチル−プロロリジノン(NMP)および
これらの混合物からなるグループから選択された第2溶
媒とからなる非水溶性化学剤であることを特徴とする請
求項1に記載の電気化学電池。
6. An electrolyte comprising tetrahydrofuran (TH)
F), methyl acetate (MA), diglyme, triglyme, tetraglyme, dimethyl carbonate (DM
C), 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-
Dimethoxylene (DEE), 1-ethoxy, 2-methoxyethane (EME), ethyl methyl carbonate,
Methyl propyl carbonate, ethyl propyl
Carbonate, diethyl carbonate, dipropyl
A first solvent selected from the group consisting of carbonates and mixtures thereof, and propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethyl, formamide, dimethylacetamide , Γ-valerolactone, γ-butyrolactone (G
The electrochemical cell according to claim 1, wherein the electrochemical cell is a water-insoluble chemical agent comprising a second solvent selected from the group consisting of BL), N-methyl-prololidinone (NMP), and a mixture thereof.
【請求項7】 電解液が非水溶性化学剤であって、Li
PF6 、LiBF4 、LiAsF6 、LiSbF6 、L
iClO4 、LiO2 、LiAlCl4 、LiGaCl
4 、LiC(SO2 CF33 、LiN(SO2 CF
32 、LiSCN、LiO3 SCF3 、LiC65
SO3 、LiO2 CCF3 、LiSO6 F、LiB(C
654 、LiCF3 SO3 およびこれらの混合物か
らなるグループから選択されたリチウム塩を含むことを
特徴とする請求項1に記載の電気化学電池。
7. The electrolyte according to claim 1, wherein the electrolyte is a water-insoluble chemical agent,
PF 6, LiBF 4, LiAsF 6 , LiSbF 6, L
iClO 4 , LiO 2 , LiAlCl 4 , LiGaCl
4 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiN (SO 2 CF
3 ) 2 , LiSCN, LiO 3 SCF 3 , LiC 6 F 5
SO 3 , LiO 2 CCF 3 , LiSO 6 F, LiB (C
6 H 5) 4, LiCF 3 SO 3 and electrochemical cell according to claim 1, characterized in that it comprises a lithium salt selected from the group consisting of mixtures.
【請求項8】 集電体スクリーンは、ステンレス・スチ
ール、チタン、タンタル、プラチナ、金、アルミニウ
ム、コバルト・ニッケル合金、モリブデンとクロムを含
む高度に合金化された強磁性ステンレス・スチールおよ
びニッケル−、クロム−、およびモリブデン−含有合金
からなるグループから選択されたものであることを特徴
とする請求項1に記載の電気化学電池。
8. The current collector screen is made of stainless steel, titanium, tantalum, platinum, gold, aluminum, cobalt nickel alloy, highly alloyed ferromagnetic stainless steel including molybdenum and chromium, and nickel, The electrochemical cell according to claim 1, wherein the electrochemical cell is selected from the group consisting of chromium- and molybdenum-containing alloys.
【請求項9】 集電体が黒鉛/炭素物質、イリジウム、
酸化イリジウムおよびこれらの上に施されたプラチナか
らなるグループから選択されたコーティングを有するチ
タンからなることを特徴とする請求項8に記載の電気化
学電池。
9. The current collector is a graphite / carbon material, iridium,
9. The electrochemical cell of claim 8, comprising titanium having a coating selected from the group consisting of iridium oxide and platinum applied thereon.
【請求項10】 少なくとも一つの電極が、SVO/集
電体スクリーン/CFx なる形態を有するカソードであ
ることを特徴とする請求項8に記載の電気化学電池。
10. The electrochemical cell according to claim 8, wherein at least one electrode is a cathode having a form of SVO / current collector screen / CF x .
【請求項11】 アノードがリチウムであり、またSV
Oがアノードと対面 している請求項10に記載の電気
化学電池。
11. The method according to claim 11, wherein the anode is lithium,
11. The electrochemical cell according to claim 10, wherein O faces the anode.
【請求項12】 a)アノードと、 b)カソードであって、そのカソードと前記アノードの
うち少なくとも一つが、基本的に、 i)第1電極活物質を圧縮固定部材中に固定する工程
と、 ii)第1集電体スクリーンを、第1電極活物質の頂部
上に位置付ける工程と、 iii)第2電極活物質を第1集電体スクリーンの頂部
上に位置付ける工程と、 iv)第2集電体スクリーンを、第2電極活物質の頂部
上に位置付ける工程と、 v)第3電極活物質を第2集電体スクリーンの頂部上に
位置付けし、これによって電極集合体を形成する工程
と、 vi)電極集合体を圧縮して電極を形成する工程と、か
らなる方法によって形成された場合における前記カソー
ドと、 c)アノードをカソードから電気的に絶縁するセパレー
タと、 d)アノード及びカソードに作用する電解液と、からな
る電気化学電池。
12. a) an anode; b) a cathode, wherein at least one of the cathode and the anode is essentially: i) fixing the first electrode active material in a compression fixing member; ii) locating the first current collector screen on the top of the first electrode active material; iii) locating the second electrode active material on the top of the first current collector screen; Positioning the current collector screen on the top of the second electrode active material; and v) positioning the third electrode active material on the top of the second current collector screen, thereby forming an electrode assembly. vi) said cathode when formed by a method comprising compressing an electrode assembly to form an electrode; c) a separator for electrically insulating the anode from the cathode; d) an anode; And an electrolyte acting on the cathode.
【請求項13】 第1および第3電極活物質が同じもの
であり、またこれらの物質は第2電極活物質とは異なる
ものであること特徴とする請求項12に記載の電気化学
電池。
13. The electrochemical cell according to claim 12, wherein the first and third electrode active materials are the same, and these materials are different from the second electrode active material.
【請求項14】 少なくとも一つの電極が、SVO/集
電体スクリーン/CFx /集電体スクリーン/SVOな
る形態を有するカソードであることを特徴とする請求項
12に記載の電気化学電池。
14. The electrochemical cell according to claim 12, wherein at least one electrode is a cathode having a form of SVO / current collector screen / CF x / current collector screen / SVO.
【請求項15】 第1および第3電極活物質が、非凝集
状態においては、両者が集電体スクリーンの少なくとも
一つの開口部の開口寸法よりも小さい非凝集時寸法を有
することにより、前記少なくとも一つの開口部を通じて
移動可能であるが、凝集状態においては集電体スクリー
ン内の少なくとも一つの開口部を通じて移動できなくな
るのに対し、第2電極活物質が集電体スクリーンの少な
くとも一つの開口部を通じて移動不能な形態にあり、さ
らに、電極集合体が第1電 極活物質から第3電極
活物質の方向か、または第3電極活物質から第1電極活
物質の方向のいずれかに加圧されたものであることを特
徴とする請求項12に記載の電気化学電池。
15. The non-aggregated state of the first and third electrode active materials, both of which have a non-agglomerated dimension smaller than an opening dimension of at least one opening of the current collector screen, so that the at least The second electrode active material is movable through one opening, but cannot move through at least one opening in the current collector screen in the aggregated state, whereas the second electrode active material is movable through at least one opening in the current collector screen. And the electrode assembly is pressed in either the direction from the first electrode active material to the third electrode active material or the direction from the third electrode active material to the first electrode active material. The electrochemical cell according to claim 12, wherein:
【請求項16】 第2電極活物質が粉体、ペレット状、
およびシート状からなるグループから選択された形態を
とる請求項12に記載の電気化学電池。
16. The method according to claim 16, wherein the second electrode active material is a powder, a pellet,
The electrochemical cell according to claim 12, wherein the electrochemical cell has a form selected from the group consisting of:
【請求項17】 第1、第2および第3電極活物質がC
x 、Ag22 、CuF、Ag2 CrO4 、MnO
2 、SVO、CSVO、V25 、LiCoO2 、Li
NiO2 、LiMn24 、CuO2 、TiS2 、Cu
2 S、FeS、FeS2 、酸化銅、酸化バナジウム銅お
よびこれらの混合物からなるグループから選択されたも
のであることを特徴とする請求項12に記載の電気化学
電池。
17. The method according to claim 17, wherein the first, second and third electrode active materials are C
F x , Ag 2 O 2 , CuF, Ag 2 CrO 4 , MnO
2, SVO, CSVO, V 2 O 5, LiCoO 2, Li
NiO 2 , LiMn 2 O 4 , CuO 2 , TiS 2 , Cu
2 S, FeS, FeS 2, copper oxide electrochemical cell according to claim 12, characterized in that one selected from the group consisting of copper vanadium oxide, and mixtures thereof.
【請求項18】a)第1電極活物質を圧縮固定部材に位
置付ける工程と、 b)第1集電体スクリーンを第1電極活物質の頂部上に
位置付ける工程と、 c)第1電極活物質とは異なる第2電極活物質を第1集
電体スクリーンの頂部上に位置付けし、これによって電
極集合体を形成する工程と、 d)電極集合体を圧縮して電極を形成する工程と、から
なる電気化学電池のための電極製造方法。
18. A first electrode active material; a) positioning the first electrode active material on the compression fixing member; b) positioning a first current collector screen on top of the first electrode active material; c) a first electrode active material. Positioning a second electrode active material different from that on the top of the first current collector screen, thereby forming an electrode assembly; and d) compressing the electrode assembly to form an electrode. For producing an electrode for an electrochemical cell.
【請求項19】 第1電極活物質が、非凝集状態におい
ては第1集電体スクリーンの少なくとも一つの開口部の
寸法よりも小さい寸法を有することにより、前記少なく
とも一つの開口部を通じて移動可能であるが、凝集状態
においては第1集電体スクリーン内の前記少なくとも一
つの開口部を通じて移動できないものであり、また、第
2電極活物質が集電体スクリーンの少なくとも一つの開
口部を通じて移動不能な形態にあり、この場合におい
て、電極集合体が第1電極活物質から第2電極活物質へ
の方向か、又は第2電極活物質から第1電極活物質の方
向へのいずれかに加圧されるものであことを特徴とする
請求項18に記載の方法。
19. The first electrode active material has a smaller size than at least one opening of the first current collector screen in a non-aggregated state, so that the first electrode active material can move through the at least one opening. However, in the aggregated state, it cannot move through the at least one opening in the first current collector screen, and the second electrode active material cannot move through the at least one opening in the current collector screen. In this case, the electrode assembly is pressurized either in the direction from the first electrode active material to the second electrode active material or in the direction from the second electrode active material to the first electrode active material. The method of claim 18, wherein
【請求項20】 粉体、ペレット状、およびシート状か
らなるグループから選択された形態を有する第2電極活
物質を提供する工程を含む請求項18に記載の方法。
20. The method of claim 18, including providing a second electrode active material having a morphology selected from the group consisting of powder, pellets, and sheets.
【請求項21】 第1電極活物質がその凝集状態におい
て粉体でない請求項18に記載の方法。
21. The method according to claim 18, wherein the first electrode active material is not a powder in its aggregated state.
【請求項22】 少なくとも一つの電極が、SVO/集
電体スクリーン/CFx なる形態を有するカソードであ
ることを特徴とする請求項18に記載の方法。
22. At least one of the electrodes, the method according to claim 18, characterized in that a cathode having a SVO / current collector screen / CF x becomes form.
【請求項23】 a) 第2集電体スクリーンを第2電極
活物質の頂部上に位置付ける工程と、 b)第3極活性物質を第2集電体スクリーンの頂部上に
位置付けし、これによって電極集合体を形成する工程
と、 c)電極集合体を圧縮して電極を形成する工程と、から
なる電極集合体を提供する工程をさらに含むことを特徴
とする請求項18に記載の方法。
23. a) positioning a second current collector screen on top of the second electrode active material; and b) positioning a third current collector screen on top of the second current collector screen, thereby: 20. The method of claim 18, further comprising providing an electrode assembly comprising: forming an electrode assembly; and c) compressing the electrode assembly to form an electrode.
【請求項24】 CFx 、Ag2 O、Ag22 、Cu
F、Ag2 CrO4 、MnO2 、SVO、CSVO、V
25 、LiCoO2 、LiNiO2 、LiMn 2
4 、CuO2 、TiS2 、Cu2 S、FeS、FeS
2 、酸化銅、酸化バナジウム銅およびこれらの混合物か
らなるグループから第1、第2および第3電極活物質を
選択する工程を含む請求項23に記載の方法。
24. CFx , AgTwo O, AgTwo OTwo , Cu
F, AgTwo CrOFour , MnOTwo , SVO, CSVO, V
Two OFive , LiCoOTwo , LiNiOTwo , LiMn Two O
Four , CuOTwo , TiSTwo , CuTwo S, FeS, FeS
Two , Copper oxide, copper vanadium oxide and mixtures thereof
From the group consisting of the first, second and third electrode active materials.
The method of claim 23, comprising the step of selecting.
【請求項25】 第1および第3電極活物質が同じもの
であり、またこれらの物質は第2電極活物質とは異なる
ものであることを特徴とする請求項23に記載の方法。
25. The method according to claim 23, wherein the first and third electrode active materials are the same, and these materials are different from the second electrode active material.
【請求項26】 少なくとも一つの電極が、SVO/集
電体スクリーン/CFx /集電体/SVOなる形態を有
するカソードを提供する工程を含む請求項23に記載の
方法。
26. The method of claim 23, wherein at least one electrode comprises providing a cathode having the form SVO / current collector screen / CF x / current collector / SVO.
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